《電子技術(shù)應(yīng)用》
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200M的示波器竟然測不了10M的晶振

2016-05-04
來源:ZLG致遠(yuǎn)電子

  為什么我用示波器觀察晶振引腳的波形時(shí),看不到波形或者波形失真了呢?難道200M的示波器還不能測10M的晶振嗎?

  1.常見晶振

  首先我們來對晶振進(jìn)行簡要的介紹,晶振大體可以分為兩大類:無源晶振和有源晶振。

  1、無源晶振

  無源晶振是一種無極性元件,需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào),自身無法振蕩起來。無源晶振沒有電壓的要求,信號(hào)電平是可變的,也就是說是根據(jù)起振電路來決定的。

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  圖1 無源晶振

  2、有源晶振

  有源晶振是一個(gè)完整的振蕩器,里面除了石英晶體外,還有晶體管和阻容元件 。有源晶振不需要內(nèi)部振蕩器,信號(hào)質(zhì)量好,較為穩(wěn)定,且連接方式相對簡單,不需要復(fù)雜的配置電路。

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  圖2 有源晶振

  2.晶振波形解析

  晶振波形一般是正弦波或者方波,當(dāng)輸出波形是方波時(shí),一般上升沿比較抖,且包含了較多的高頻信號(hào),這個(gè)時(shí)候就要保證測試的帶寬足夠,理論值是帶寬是被測信號(hào)頻率的2倍,實(shí)際測試方波時(shí)帶寬應(yīng)該是被測信號(hào)頻率的10倍。

  除了帶寬之外,在測試晶振時(shí),還有一點(diǎn)應(yīng)該重點(diǎn)注意:晶振對電容負(fù)載較敏感,探頭電容相對較大,相當(dāng)于一個(gè)很重的負(fù)載并聯(lián)在晶振電路中,容易導(dǎo)致電路停振而得不出正確的測量結(jié)果。

  所以在進(jìn)行晶振測試的時(shí)候,需要保證足夠的帶寬和較小的輸入電容。

  3.示波器測試晶振的正確方法

  首先我們來回答標(biāo)題的問題,用200M示波器絕對可以測試10M晶振的波形,可是為什么測出來的波形是圖3的形狀呢?

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  圖3 失真的晶振波形

  這是因?yàn)樵跍y試的時(shí)候,探頭選擇了×1檔位,ZDS2000系列標(biāo)配的ZP1025S探頭在×1檔時(shí)帶寬為10MHz,輸入電容為55 pF±10 pF,由此導(dǎo)致了波形的失真。

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  表1 ZP1025S技術(shù)參數(shù)表

  讓我們將探頭檔位調(diào)為×10檔,此時(shí)探頭帶寬為250MHz,輸入電容為13pF±5 pF,我們來看看此時(shí)的波形吧。

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  圖4 正確的晶振波形

  為了提高信號(hào)保真度,還應(yīng)使用探頭標(biāo)配的接地彈簧代替接地鱷魚夾就近接地。

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  圖5 標(biāo)配接地彈簧

  大家在使用示波器進(jìn)行測試的時(shí)候,除注意示波器的設(shè)置之外,還要注意當(dāng)前探頭的檔位,不同的檔位對應(yīng)不同的參數(shù),合適的才是最好的!


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